JPH01127890A - セラミックファイバーモジュールによる窯炉の内張構造 - Google Patents
セラミックファイバーモジュールによる窯炉の内張構造Info
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- JPH01127890A JPH01127890A JP28448187A JP28448187A JPH01127890A JP H01127890 A JPH01127890 A JP H01127890A JP 28448187 A JP28448187 A JP 28448187A JP 28448187 A JP28448187 A JP 28448187A JP H01127890 A JPH01127890 A JP H01127890A
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Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野］
この発明はセラミックファイバーモジュールを内張材と
して用いる加熱炉等窯炉の内張施工方法に関する。
して用いる加熱炉等窯炉の内張施工方法に関する。
セラミックファイバーは断熱性（低熱伝導）、小蓄熱性
く小熱容量）、熱応答性（温度変化に対する追随性）、
軽量等の特性を備えていることから、セラミックファイ
バーを素材としたブランケットが各種雰囲気炉内張材と
して著しく普及した。 しかしながら、ブランケットの支持固定方法がボルト・
ナツト方式であるため高温での耐熱性に弱点があり、内
張材のセラミックファイバー化は概して低温雰囲気炉に
限られていた。そこで、高温雰囲気炉への適用を可能と
するため、支持部材に゛セラミックスの使用も試みられ
たが、熱的スポーリング損傷とブランケットの素材の基
本的性質、すなわち高温域における再結晶化による収縮
、脆化に問題が生じた。この問題を解決したのがセラミ
ックファイバー製のモジュールである。 この技術は米国で開発されたもので、エツジグレンシス
テムでブランケットを切断し積層してモジュール化する
ことで、繊維が加熱面に垂直となりかつ支持金物が裏面
鉄皮側約３０ｍｍに位置し炉内に露出しない方法である
。この方法により、高温での再結晶化、脆化、収縮も加
熱面側の繊維の先端のみで止まり内張全体への影響が軽
減され、さらに収縮が従来の１７２以下と小さくなるこ
とにより高温での使用が可能となり、近年では加熱炉等
１２００℃以上の高温雰囲気炉の内張材としてセラミッ
クファイバーモジュールを適用する傾向にある。 ［従来の技術］ 第３図は従来高温雰囲気炉の内張材として使用されてい
るＹモジュールを示す斜視図である。このＹモジュール
（１）はセラミックファイバーブランケット（１−１）
を積層して形成したもので、内部にモジュール支持用の
ステンレス製パイプ（２）とスタッドボルト（３）のセ
ットされたヨーク金物（４）が組込まれている。鉄皮へ
の取付けは、モジュールに内蔵のスタッドボルト（３）
に接続しているアルミニウムバイブ（５）を介して通電
溶接した後、アルミニウムパイプを回転させてナツト締
付けを行ない、Ｙモジュール（１）を鉄皮側へ押付は固
定し、しかる後アルミニウムバイブ（５）を扱取り、穴
を塞ぎ、取付けが完了する。 第４図は従来の一般的なモジ１−ルライニングのパーケ
ラト配列を示す模式図である。しかし、この配列は荷重
によるモジュールの゛ヘタリ”とモジュールコーナーの
密着性の問題で使用中に鉄皮の赤熱を生じるため好まし
くない。そこで、モジュールの配向性と“ヘタリ′°の
関係に基づいて、モジュール（１）を縦に使用するツル
ジャー配列に変更することで、前記“ヘタリ″とモジュ
ールコーナーの隙間対策として有効であることが確認さ
れた。 第５図はセラミックファイバーモジュールを内張材とし
て縦に使用した場合の配列を例示したもので、モジュー
ル（１）とモジエール（１）の間にはブランケット片か
らなるパツキン（６）が挿入されている。 すなわち、ツルジャー配列の場合はモジュールの積層方
向には圧縮施工による復元力が作用するが、縦方向には
復元力が期待できないため、ブランケット片からなるパ
ツキンを圧縮することでその復元力により隙間発生を抑
制している。 しかし、ブランケット片をパツキンとして用いる内張施
工では、モジュール素材の有している高温域での再結晶
化に伴う加熱面側の容積変化（収縮）を完全に改善する
ことができなかった。 この発明は炉体保護の観点から上記問題を解決するため
になされたもので、復元力の大きい材質のパツキンを用
いることによってセラミックファイバーモジュール間の
隙間をほぼ完全に防止できる施工方法を提案せんとする
ものである゛。
く小熱容量）、熱応答性（温度変化に対する追随性）、
軽量等の特性を備えていることから、セラミックファイ
バーを素材としたブランケットが各種雰囲気炉内張材と
して著しく普及した。 しかしながら、ブランケットの支持固定方法がボルト・
ナツト方式であるため高温での耐熱性に弱点があり、内
張材のセラミックファイバー化は概して低温雰囲気炉に
限られていた。そこで、高温雰囲気炉への適用を可能と
するため、支持部材に゛セラミックスの使用も試みられ
たが、熱的スポーリング損傷とブランケットの素材の基
本的性質、すなわち高温域における再結晶化による収縮
、脆化に問題が生じた。この問題を解決したのがセラミ
ックファイバー製のモジュールである。 この技術は米国で開発されたもので、エツジグレンシス
テムでブランケットを切断し積層してモジュール化する
ことで、繊維が加熱面に垂直となりかつ支持金物が裏面
鉄皮側約３０ｍｍに位置し炉内に露出しない方法である
。この方法により、高温での再結晶化、脆化、収縮も加
熱面側の繊維の先端のみで止まり内張全体への影響が軽
減され、さらに収縮が従来の１７２以下と小さくなるこ
とにより高温での使用が可能となり、近年では加熱炉等
１２００℃以上の高温雰囲気炉の内張材としてセラミッ
クファイバーモジュールを適用する傾向にある。 ［従来の技術］ 第３図は従来高温雰囲気炉の内張材として使用されてい
るＹモジュールを示す斜視図である。このＹモジュール
（１）はセラミックファイバーブランケット（１−１）
を積層して形成したもので、内部にモジュール支持用の
ステンレス製パイプ（２）とスタッドボルト（３）のセ
ットされたヨーク金物（４）が組込まれている。鉄皮へ
の取付けは、モジュールに内蔵のスタッドボルト（３）
に接続しているアルミニウムバイブ（５）を介して通電
溶接した後、アルミニウムパイプを回転させてナツト締
付けを行ない、Ｙモジュール（１）を鉄皮側へ押付は固
定し、しかる後アルミニウムバイブ（５）を扱取り、穴
を塞ぎ、取付けが完了する。 第４図は従来の一般的なモジ１−ルライニングのパーケ
ラト配列を示す模式図である。しかし、この配列は荷重
によるモジュールの゛ヘタリ”とモジュールコーナーの
密着性の問題で使用中に鉄皮の赤熱を生じるため好まし
くない。そこで、モジュールの配向性と“ヘタリ′°の
関係に基づいて、モジュール（１）を縦に使用するツル
ジャー配列に変更することで、前記“ヘタリ″とモジュ
ールコーナーの隙間対策として有効であることが確認さ
れた。 第５図はセラミックファイバーモジュールを内張材とし
て縦に使用した場合の配列を例示したもので、モジュー
ル（１）とモジエール（１）の間にはブランケット片か
らなるパツキン（６）が挿入されている。 すなわち、ツルジャー配列の場合はモジュールの積層方
向には圧縮施工による復元力が作用するが、縦方向には
復元力が期待できないため、ブランケット片からなるパ
ツキンを圧縮することでその復元力により隙間発生を抑
制している。 しかし、ブランケット片をパツキンとして用いる内張施
工では、モジュール素材の有している高温域での再結晶
化に伴う加熱面側の容積変化（収縮）を完全に改善する
ことができなかった。 この発明は炉体保護の観点から上記問題を解決するため
になされたもので、復元力の大きい材質のパツキンを用
いることによってセラミックファイバーモジュール間の
隙間をほぼ完全に防止できる施工方法を提案せんとする
ものである゛。
この発明は窯炉鉄皮内面にセラミックファイバーモジュ
ールを内張施工する際に用いるパツキンに、荷重変形や
収縮が少なく復元力の大きい結晶質のアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用することにより、モジュールの
容積変化（収縮）による隙間の発生を完全に防止したも
のである。
ールを内張施工する際に用いるパツキンに、荷重変形や
収縮が少なく復元力の大きい結晶質のアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用することにより、モジュールの
容積変化（収縮）による隙間の発生を完全に防止したも
のである。
アルミナ質ファイバーは紡糸債、加熱処理により微小な
α−Ｍ２０３とムライトに結晶化させた多結晶ファイバ
ーであり、ＡＩ、０３含有滑により数種類の品質がある
が、いずれも加熱に伴う結晶の析出等はほとんどないと
いう特徴を有している。 このアルミナ質ファイバーブランケットは、下記第１表
にアルミナ質ファイバーブランケットの加熱後復元率を
アルミナシリカ質フ１イバープランケットと比較して示
すように、高温での圧縮復元力がアルミナシリカ質ファ
イバーよりはるかに大きい。なお、第１表の復元率は試
料を１２００’Ｃの温度下で５時間加圧保持して得られ
たものである。 したがって、高温での復元力が大きいアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用することにより、高温での再結
晶化に伴う加熱面側の収縮を完全に吸収でき、モジュー
ル間の隙間を皆無にすることができるのである。 すなわち、通常のセラミックファイバーモジュールは昇
温によって膨張し１１５０℃で最大０．５％となり、１
３００℃では０．１％収縮の状態となる。冷却すると加
熱侵収縮が約１％発生する。したがって、モジュールと
同材質のものをパツキンに使用した場合、熱間では０．
３ｍｍ表面に隙間が生じた状態で使用されていることに
なり、加熱冷却後は約３．４ｉｕｎ隙間が発生しパツキ
ンの復元力でＩｍｍ程度の隙間に減少するも、モジュー
ルの収縮をカバーすることはできない。 しかし、パツキンにアルミナ質ファイバーブランケット
を使用すると、熱間では０．８％の膨張によりモジュー
ルの収縮をカバーし隙間発生のない状態で使用され、冷
却後はアルミナ質ファイバーブランケットは収縮をカバ
ーし強い復元力が動いて隙間が生じないのである。 なお、モジュールの容積変化（収縮）は主に高温域であ
る炉内側で大きく生じ、鉄皮側の低温域ではほとんど生
じないので、高温域に復元力の大きいアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用し、低温域にはモジュールと同
材質の通常のブランケットを用いるのがコスト的に有利
である。 第１図はこの発明の一実施例における炉壁の一部を示す
縦断側面図である。ここでは、高温域と低温域の材質を
変えたパツキンを用いた場合を示す。 すなわち、鉄皮（１１）に固定されたＹモジュール（１
）間には、Ｙモジュール（１）の容積変化の生じない鉄
皮（１１）側にモジュールと同材質のブランケット片か
らなるパツキン（６−２）を用い、モジュールの容積変
化の大きい炉内側にアルミナ質ファイバーブランケット
（６−１）を使用する。この場合、アルミナ質ファイバ
ーブランケット（６−１）を使用する範囲としては、特
に限定するものではないが、再結晶化の始まる約１１０
０℃以上の温度となる炉内側の範囲とするのが好ましい
。 上記のごとくセラミックファイバーモジュールを内張施
工すると、熱間におけるモジュールの収縮がアルミナ質
ファイバニブランケット（６−１）の膨張によりカバー
される結果、Ｙモジュール（１）間に隙間のない状態で
使用されるのでおる。また、冷却後はこのアルミナ質フ
ァイバーブランケット（６−１）が復元するので隙間が
生じることはない。 さらに、安全対策として炉内側表面に接着モルタルを使
用してベニアリングモジュール（１２）を貼り付ける（
ファイバーオンファイバーエ法）と、Ｙモジュール（１
）の表面温度が下がりモジュールの収縮低下、パツキン
の復元力の増加がはかられ隙間抑制により大きな効果を
奏する。
α−Ｍ２０３とムライトに結晶化させた多結晶ファイバ
ーであり、ＡＩ、０３含有滑により数種類の品質がある
が、いずれも加熱に伴う結晶の析出等はほとんどないと
いう特徴を有している。 このアルミナ質ファイバーブランケットは、下記第１表
にアルミナ質ファイバーブランケットの加熱後復元率を
アルミナシリカ質フ１イバープランケットと比較して示
すように、高温での圧縮復元力がアルミナシリカ質ファ
イバーよりはるかに大きい。なお、第１表の復元率は試
料を１２００’Ｃの温度下で５時間加圧保持して得られ
たものである。 したがって、高温での復元力が大きいアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用することにより、高温での再結
晶化に伴う加熱面側の収縮を完全に吸収でき、モジュー
ル間の隙間を皆無にすることができるのである。 すなわち、通常のセラミックファイバーモジュールは昇
温によって膨張し１１５０℃で最大０．５％となり、１
３００℃では０．１％収縮の状態となる。冷却すると加
熱侵収縮が約１％発生する。したがって、モジュールと
同材質のものをパツキンに使用した場合、熱間では０．
３ｍｍ表面に隙間が生じた状態で使用されていることに
なり、加熱冷却後は約３．４ｉｕｎ隙間が発生しパツキ
ンの復元力でＩｍｍ程度の隙間に減少するも、モジュー
ルの収縮をカバーすることはできない。 しかし、パツキンにアルミナ質ファイバーブランケット
を使用すると、熱間では０．８％の膨張によりモジュー
ルの収縮をカバーし隙間発生のない状態で使用され、冷
却後はアルミナ質ファイバーブランケットは収縮をカバ
ーし強い復元力が動いて隙間が生じないのである。 なお、モジュールの容積変化（収縮）は主に高温域であ
る炉内側で大きく生じ、鉄皮側の低温域ではほとんど生
じないので、高温域に復元力の大きいアルミナ質ファイ
バーブランケットを使用し、低温域にはモジュールと同
材質の通常のブランケットを用いるのがコスト的に有利
である。 第１図はこの発明の一実施例における炉壁の一部を示す
縦断側面図である。ここでは、高温域と低温域の材質を
変えたパツキンを用いた場合を示す。 すなわち、鉄皮（１１）に固定されたＹモジュール（１
）間には、Ｙモジュール（１）の容積変化の生じない鉄
皮（１１）側にモジュールと同材質のブランケット片か
らなるパツキン（６−２）を用い、モジュールの容積変
化の大きい炉内側にアルミナ質ファイバーブランケット
（６−１）を使用する。この場合、アルミナ質ファイバ
ーブランケット（６−１）を使用する範囲としては、特
に限定するものではないが、再結晶化の始まる約１１０
０℃以上の温度となる炉内側の範囲とするのが好ましい
。 上記のごとくセラミックファイバーモジュールを内張施
工すると、熱間におけるモジュールの収縮がアルミナ質
ファイバニブランケット（６−１）の膨張によりカバー
される結果、Ｙモジュール（１）間に隙間のない状態で
使用されるのでおる。また、冷却後はこのアルミナ質フ
ァイバーブランケット（６−１）が復元するので隙間が
生じることはない。 さらに、安全対策として炉内側表面に接着モルタルを使
用してベニアリングモジュール（１２）を貼り付ける（
ファイバーオンファイバーエ法）と、Ｙモジュール（１
）の表面温度が下がりモジュールの収縮低下、パツキン
の復元力の増加がはかられ隙間抑制により大きな効果を
奏する。
５０丁／Ｈのウオーキングビーム式加熱炉の加熱帯にこ
の発明を適用し内張り施工した。施工面積は５ｍ２、炉
内温度は１２５０〜１３００’Ｃであった。 本実施例における施工後モジュールの加熱・冷却による
挙動を、モジュールと同材質のプランケットをパツキン
に用いた場合（従来例）と比較して第２図に示す。なお
、第２図（Ｂ）は安全対策として炉内側表面に接着モル
タルを使用してベニアリングモジュールを貼り付けた場
合の本発明例である。 第２図より、従来のモジュールパツキン使用（図Ｃ）で
は熱間で０．３＋ｎｍ表面に隙間が生じた状態で使用さ
れ、加熱冷却後は約３．４ｍｍ隙間が発生しパツキンの
復元力で１１Ｔ１ｍ程度の隙間に減少したが、モジュー
ルの収縮をカバーすることはできなかった。 これに対し、本発明例（図Ａ＞（図Ｂ）はいずれも熱間
ではパツキンのアルミナ質ファイバーブランケットの膨
張によりモジ１−ルの収縮が完全にカバーされ、隙間の
ない状態で使用された。また、冷却後は同パツキンの強
い復元力により隙間は皆無であった。
の発明を適用し内張り施工した。施工面積は５ｍ２、炉
内温度は１２５０〜１３００’Ｃであった。 本実施例における施工後モジュールの加熱・冷却による
挙動を、モジュールと同材質のプランケットをパツキン
に用いた場合（従来例）と比較して第２図に示す。なお
、第２図（Ｂ）は安全対策として炉内側表面に接着モル
タルを使用してベニアリングモジュールを貼り付けた場
合の本発明例である。 第２図より、従来のモジュールパツキン使用（図Ｃ）で
は熱間で０．３＋ｎｍ表面に隙間が生じた状態で使用さ
れ、加熱冷却後は約３．４ｍｍ隙間が発生しパツキンの
復元力で１１Ｔ１ｍ程度の隙間に減少したが、モジュー
ルの収縮をカバーすることはできなかった。 これに対し、本発明例（図Ａ＞（図Ｂ）はいずれも熱間
ではパツキンのアルミナ質ファイバーブランケットの膨
張によりモジ１−ルの収縮が完全にカバーされ、隙間の
ない状態で使用された。また、冷却後は同パツキンの強
い復元力により隙間は皆無であった。
以上説明したごとく、この発明方法によれば、セラミッ
クファイバーモジュール間の隙間を完全に防止できるの
で、セラミックファイバーモジュールの耐久性を著しく
増大できる結果、炉壁寿命の大幅延長がはかられる。し
たがって、操業条件の苛酷な連続式加熱炉をはじめ各種
高温雰囲気炉の炉体寿命の延長に大なる効果を期待でき
るものである。
クファイバーモジュール間の隙間を完全に防止できるの
で、セラミックファイバーモジュールの耐久性を著しく
増大できる結果、炉壁寿命の大幅延長がはかられる。し
たがって、操業条件の苛酷な連続式加熱炉をはじめ各種
高温雰囲気炉の炉体寿命の延長に大なる効果を期待でき
るものである。
第１図はこの発明の一実施例における炉壁の一部を示す
縦断側面図である。 第２図はこの発明の実施例における施工後モジュールの
加熱・冷却による挙動を示す図で、図（Ａ）（Ｂ）は本
発明例、図（Ｃ）は従来例を示す。 第３図は従来高温雰囲気炉の内張り材として使用されて
いるＹモジュールを示す斜視図である。 第４図は従来の一般的なモジ１−ルライニングのパーケ
ラト配列を示す模式図で、（Ａ＞は正面図、（Ｂ）は側
面図である。 第５図はセラミックファイバーモジ１−ルを内張り材と
して縦に使用した場合の配列を示す模式図で、（Ａ＞は
正面図、（Ｂ）は側面図である。 １・・・Ｙモジュール ６−１・・・アルミナ質ファイバーブランケット６−２
・・・セラミックファイバーブランケット出願人 住
友金属工業株式会社 同 品川白煉瓦株式会社 ）輻
縦断側面図である。 第２図はこの発明の実施例における施工後モジュールの
加熱・冷却による挙動を示す図で、図（Ａ）（Ｂ）は本
発明例、図（Ｃ）は従来例を示す。 第３図は従来高温雰囲気炉の内張り材として使用されて
いるＹモジュールを示す斜視図である。 第４図は従来の一般的なモジ１−ルライニングのパーケ
ラト配列を示す模式図で、（Ａ＞は正面図、（Ｂ）は側
面図である。 第５図はセラミックファイバーモジ１−ルを内張り材と
して縦に使用した場合の配列を示す模式図で、（Ａ＞は
正面図、（Ｂ）は側面図である。 １・・・Ｙモジュール ６−１・・・アルミナ質ファイバーブランケット６−２
・・・セラミックファイバーブランケット出願人 住
友金属工業株式会社 同 品川白煉瓦株式会社 ）輻
Claims (1)
- 窯炉鉄皮内面にセラミックファイバーモジュールを内張
施工する方法において、モジュール間のパッキンにアル
ミナ質ファイバーブランケットを用いることを特徴とす
るセラミックファイバーモジュールの施工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28448187A JPH01127890A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | セラミックファイバーモジュールによる窯炉の内張構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28448187A JPH01127890A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | セラミックファイバーモジュールによる窯炉の内張構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01127890A true JPH01127890A (ja) | 1989-05-19 |
| JPH0571870B2 JPH0571870B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=17679078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28448187A Granted JPH01127890A (ja) | 1987-11-11 | 1987-11-11 | セラミックファイバーモジュールによる窯炉の内張構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01127890A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0719754A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-01-20 | Shinagawa Refract Co Ltd | セラミックファイバーモジュール |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112012024336B1 (pt) | 2010-03-31 | 2021-02-17 | Nippon Steel Corporation | bloco fibroso termoisolante e método para revestir a superfície de forno aquecida com o uso do mesmo |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS522334B2 (ja) * | 1973-01-23 | 1977-01-21 |
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1987
- 1987-11-11 JP JP28448187A patent/JPH01127890A/ja active Granted
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| JPH0719754A (ja) * | 1993-07-02 | 1995-01-20 | Shinagawa Refract Co Ltd | セラミックファイバーモジュール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0571870B2 (ja) | 1993-10-08 |
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